CN110374688A - 一种多腔静子结构及气流吸附系统 - Google Patents

一种多腔静子结构及气流吸附系统 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种多腔静子结构，属于航空发动机领域，多腔静子结构包括：吸附机匣，吸附机匣具有机匣本体及自机匣本体径向延伸的多个支板，多个支板与机匣本体形成至少两个吸附腔；吸附叶片，吸附叶片的内部中空且具有至少一个沿叶片径向延伸的内筋板，内筋板将吸附叶片的内部分成至少两个叶身通道，以及吸附叶片的叶身上具有至少两个分别与上述叶身通道连通的吸附孔区；其中，吸附叶片安装于吸附机匣能够使得流经吸附孔区的气流自叶身通道流入及自吸附腔流出。本申请的多腔静子结构及气流吸附系统可实现发动机内气流分离区的全范围可吸附，并且可以实现吸附气流按区控制，并可单独控制吸附与否，不同吸附区全流程相互隔离。

Description

一种多腔静子结构及气流吸附系统
技术领域
本申请属于航空发动机技术领域，特别涉及一种多腔静子结构及气流吸附系统。
背景技术
风扇压气机吸附技术是气流主动控制技术的一种，其原理是通过减小激波-附面层的相互干扰，提高叶片负荷，增加级压比。吸附技术对气流紊乱改善明显。为了能够准确捕捉气流分离区，需对吸附叶片进行分区吸附。
然而，如何对吸附叶片的吸附区进行分离，使得气流不掺混、规律控制简单，吸附功能的验证规律明了，现有技术中并无过多的技术启示。
发明内容
本申请的目的是提供了一种多腔静子结构，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。
在一方面，本申请的技术方案提供一种多腔静子结构，所述多腔静子结构包括：吸附机匣，所述吸附机匣具有机匣本体及自所述机匣本体径向延伸的多个支板，多个所述支板与所述机匣本体形成至少两个吸附腔；吸附叶片，所述吸附叶片的内部中空且具有至少一个沿叶片径向延伸的内筋板，所述内筋板将所述吸附叶片的内部分成至少两个叶身通道，以及所述吸附叶片的叶身上具有至少两个分别与上述叶身通道连通的吸附孔区；其中，所述吸附叶片安装于所述吸附机匣能够使得流经所述吸附孔区的气流自所述叶身通道流入及自所述吸附腔流出。
在本申请一实施方式中，所述吸附叶片上有径向延伸且横向弯折的挂接密封部，所述挂接密封部插入所述支板与所述支板连接且密封。
在本申请一实施方式中，所述多腔静子结构包括密封圈，所述密封圈设置在所述挂接密封部与所述支板之间。
在本申请一实施方式中，所述吸附叶片具有前端部和后端部，所述前端部插接于所述吸附机匣，所述后端部与支板相连接。
在本申请一实施方式中，所述多腔静子结构还包括压板，所述压板设置在所述吸附机匣的外侧用于连接所述吸附机匣及吸附叶片。
在本申请一实施方式中，所述压板包括压板本体及自所述压板本体延伸的夹持部，所述夹持部与所述压板本体垂直以形成用于安装所述后端部的止口。
在本申请一实施方式中，所述吸附孔区位于所述吸附叶片的气流分离区。
在本申请一实施方式中，所述吸附孔区内吸附孔的数量为多个。
在本申请一实施方式中，所述吸附孔的形状包括圆形、椭圆、跑道圆及多边形中的一种或几种。
在另一方面，本申请的技术方案提供一种气流吸附系统，所述吸附系统包括：如上任一所述的多腔静子结构；以及吸附装置，所述吸附装置通过至少两组的管道分别连接于所述吸附腔，用于提供使流经所述吸附孔区的气流自所述叶身通道流入及自所述吸附腔流出的吸附力。
本申请的多腔静子结构及气流吸附系统可实现发动机内气流分离区的全范围可吸附，并且可以实现吸附气流按区控制，并可单独控制吸附与否，不同吸附区全流程相互隔离。
附图说明
为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
图1为本申请一实施例的双腔静子结构示意图。
图2为本申请一实施例的吸附叶片示意图。
图3为本申请一实施例的吸附叶片剖视图。
图4为本申请一实施例的挂接密封部与支板连接示意图。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
为了能够准确捕捉气流分离区，本申请提出了一种多腔静子结构，其中，多腔指的是至少两个的吸附腔。为了便于理解，下文以附图所示的双腔静子结构进行阐述。
如图1至图3所示，双腔静子结构包括吸附机匣1及吸附叶片2。吸附机匣1具有机匣本体11及自机匣本体11径向延伸而出的三个支板12a～12c(为了便于区分，下称前支板12a、内支板12b、后支板12c)，三个支板12a～12c与机匣本体11形成了两个环形且独立的吸附腔13a～13b(为了便于区分，下称前吸附腔13a、后吸附腔13b)。当吸附腔需要为多个时，可以增加支板的数量，吸附腔的数量大致比支板的数量少一个即可。吸附叶片2的内部中空且具有一个沿叶片径向延伸的内筋板23，内筋板23将吸附叶片2的内部分成两个叶身通道24a～24b(为了便于区分，下称前叶身通道24a、后叶身通道24b)。同样的，叶身通道需要与吸附腔的数量相同，可以增加内筋板23的数量以增加叶身通道的数量。吸附叶片2的叶身上具有两个分别与前叶身通道24a和后叶身通道24b独立连通的吸附孔区22a～22b(为了便于区分，下称前吸附孔区22a、后吸附孔区22b)。当吸附叶片2安装在吸附机匣1上时，内筋板23及内支板23b可构成隔离带，使流经两吸附孔区的气流能够独自的自叶身通道流入和自前吸附腔流出(即从前吸附孔区22a的气流可以自前叶身通道24a流入、自前吸附腔13a流出，从后吸附孔区22b的气流可以自后叶身通道24b流入、自后吸附腔13b流出，两股气流独立流通)。
如图4所示，为了实现前吸附腔13a和后吸附腔13b之间的隔离及对吸附叶片2中部的“拉拽”连接，吸附叶片2的中部上有径向延伸且横向弯折的挂接密封部21，挂接密封部21插入内支板12b上设置的插接槽内，与内支板12b连接且密封。
更进一步的，在上述结构中还包括密封圈14，密封圈14设置在挂接密封部21与内支板12b之间的插接槽内，提高前吸附腔13a和后吸附腔13b的密封性。
如图1所示，为了便于吸附叶片2与吸附机匣1的安装，吸附叶片2具有前端部25a和后端部25b，前端部25a插接于吸附机匣1，插接方向自右至左，相应的，上述挂接密封部21也自右至左的横向延伸，后端部25b与后支板12c相连接。
此外，双腔静子结构中还包括压板3，压板3设置在吸附机匣1的外侧用于连接吸附机匣及吸附叶片。
具体的，压板3包括压板本体31和自压板本体31延伸而出的夹持部32，夹持部32与压板本体31大致垂直设置以形成用于安装吸附叶片2的后端部25b的止口。止口与后端部25b配合后，压板3通过穿过其的连接件将吸附叶片2固定到吸附机匣1上。由此，构成了三重联动压装安装结构，实现安装一致性并保证安装紧度及密封性。
吸附孔区22a～22b均位于吸附叶片2的气流分离区。如图3所示，气流分离区通常位于吸附叶片2的前型面，前型面指的是吸附叶片中凸出一侧的型面。但应当可以理解是，气流分离区有时也会位于吸附叶片2的后型面，后型面即前型面的相对一侧的型面。
如图2所示，每个吸附孔区22a～22b内吸附孔的数量均为多个。其中，吸附孔的数量的多少及开孔直径的大小通常取决于吸附流量的大小及试验或系统的要求。
更进一步，上述的吸附孔的形状可以是圆形、椭圆、跑道圆(两端半圆、中间矩形)及多边形中的单一的一种或是几种形状的组合。本实施例附图中即为圆形的吸附孔。
此外，本申请还提供了一种气流吸附系统，所述吸附系统包括前述任一的多腔静子结构以及吸附装置，吸附装置通过两组的管道分别连接到两吸附腔13a～13b，用于提供吸附力，吸附力使流经吸附孔区的气流自叶身通道流入及自吸附腔流出。其中，两组管道内的吸附力可单独控制。吸附装置可以是采用风扇为核心的吸附设备，或是采用真空装置为核心的吸附设备，亦或是采用具有吸附能力的吸附碳等物质均可。
本申请的多腔静子结构及气流吸附系统可实现发动机内气流分离区的全范围可吸附，并且可以实现吸附气流按区控制，并可单独控制吸附与否，不同吸附区全流程相互隔离。本申请可更高效实现精准控制，实现气流主动控制技术。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种多腔静子结构，其特征在于，所述多腔静子结构包括
吸附机匣，所述吸附机匣具有机匣本体及自所述机匣本体径向延伸的多个支板，多个所述支板与所述机匣本体形成至少两个吸附腔；
吸附叶片，所述吸附叶片的内部中空且具有至少一个沿叶片径向延伸的内筋板，所述内筋板将所述吸附叶片的内部分成至少两个叶身通道，以及所述吸附叶片的叶身上具有至少两个分别与上述叶身通道连通的吸附孔区；
其中，所述吸附叶片安装于所述吸附机匣能够使得流经所述吸附孔区的气流自所述叶身通道流入及自所述吸附腔流出。
2.如权利要求1所述的多腔静子结构，其特征在于，所述吸附叶片上有径向延伸且横向弯折的挂接密封部，所述挂接密封部插入所述支板与所述支板连接且密封。
3.如权利要求2所述的多腔静子结构，其特征在于，所述多腔静子结构包括密封圈，所述密封圈设置在所述挂接密封部与所述支板之间。
4.如权利要求1至3任一所述的多腔静子结构，其特征在于，所述吸附叶片具有前端部和后端部，所述前端部插接于所述吸附机匣，所述后端部与支板相连接。
5.如权利要求4所述的多腔静子结构，其特征在于，所述多腔静子结构还包括压板，所述压板设置在所述吸附机匣的外侧用于连接所述吸附机匣及吸附叶片。
6.如权利要求5所述的多腔静子结构，其特征在于，所述压板包括压板本体及自所述压板本体延伸的夹持部，所述夹持部与所述压板本体垂直以形成用于安装所述后端部的止口。
7.如权利要求1所述的多腔静子结构，其特征在于，所述吸附孔区位于所述吸附叶片的气流分离区。
8.如权利要求7所述的多腔静子结构，其特征在于，所述吸附孔区内吸附孔的数量为多个。
9.如权利要求8所述的多腔静子结构，其特征在于，所述吸附孔的形状包括圆形、椭圆、跑道圆及多边形中的一种或几种。
10.一种气流吸附系统，其特征在于，所述吸附系统包括
如权利要求1至9任一所述的多腔静子结构；以及
吸附装置，所述吸附装置通过至少两组的管道分别连接于所述吸附腔，用于提供使流经所述吸附孔区的气流自所述叶身通道流入及自所述吸附腔流出的吸附力。
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